Принцип работы
В состав КМС-Ф1 входят:
АЦП – аналогово-цифровой преобразователь для измерения и вычисления параметров сети;
ВИП – встроенный импульсный источник питания с двумя гальванически развязанными выходными напряжениями;
Микроконтроллер для вычисления параметров, передачи результатов измерения и вычисления по сети RS-485 и для управления ЛУ;
ЛУ – логическое устройство для формирования сигналов управления ВУ и для вывода измеренных и вычисленных параметров на ЦИ;
ВУ1…ВУ3 – ВУ для согласования сигналов управления (сформированных ЛУ) с работой внешнего оборудования.
Связь прибора с ПК по интерфейсу RS-485 позволяет задавать и редактировать конфигурацию прибора, контролировать его текущее состояние и показания.
Измерение и вычисление параметров сети
Действующее напряжение
Входной сигнал, поступающий на клеммы прибора, преобразуется делителем напряжения, реализованным на прецизионных резисторах. Последующая обработка сигнала выполняется специализированным Σ-Δ АЦП и микроконтроллером, где рассчитывается действующее значение напряжения Vrms по следующей формуле:
где V – значение фазного напряжения;
Т – период;
KV – коэффициент трансформации по напряжению.
Действующий ток
Действующий ток Irms рассчитывается по следующей формуле:
где I – значение фазного тока;
KI – коэффициент трансформации по току.
Полная (S) и активная (P) мощности вычисляются специальными функциями АЦП.
Значение реактивной мощности (Q) вычисляется по формуле:
Частота первой гармоники
Для измерения частоты первой гармоники используется функция специализированного АЦП — «пересечение сигналом нулевого уровня».
В канале напряжения АЦП формирует сигналы для микроконтроллера. Разница между продолжительностью этих сигналов пересчитывается в частоту. Значение частоты должно попадать в диапазон от 45 до 65 Гц.
Коэффициент мощности
Значения коэффициента мощности cosφ вычисляются по следующей формуле:
Управление и индикация
На лицевой панели прибора расположены элементы индикации и управления (см. рисунок ниже):
- два четырехразрядных семисегментных ЦИ;
- восемь светодиодов;
- три кнопки.
Назначение цифровых индикаторов
Режим эксплуатации прибора | Индикатор | Отображаемая информация |
|---|---|---|
Работа | Верхний (ЦИ1) | Текущее значение одной из измеряемых или вычисляемых величин |
Настройка | Значение параметра | |
Авария | — | |
Работа | Нижний (ЦИ2) | Параметр измеряемой или вычисляемой величины |
Настройка | — | |
Авария | — |
Расшифровка отображаемой информации
Показания ЦИ2 | Показания ЦИ1 | Наименование параметра |
|---|---|---|
| U | Измеренное/вычисленное значение | Переменное напряжение, В |
| A | Переменный ток, А | |
| Wt | Активная мощность, Вт | |
| UAr | Реактивная мощность, вар | |
| UA | Полная мощность, ВА | |
| F | Частота, Гц | |
| Fi | Коэффициент мощности (cos φ) | |
| EWT | Активная энергия, Вт/ч | |
| EАr | Реактивная энергия, вар/ч | |
| EUА | Полная энергия, ВА/ч |
Множитель значения измеренного или вычисленного параметра (или уставки) отображается мнемоническим знаком перед именем параметра на ЦИ2 (см. таблицу ниже).
Обозначение множителя на ЦИ
Мнемоника | Множитель |
|---|---|
 | 10–6 |
 | 10–3 |
| нет | 1 |
 | 103 |
 | 106 |
 | 109 |
Пример
Вычисленный параметр полной мощности (при использовании внешнего трансформатора тока) – 654,9 кВА. На ЦИ будет отображаться:
Назначение светодиодов
Светодиод | Состояние | Значение |
|---|---|---|
| Вых.1...Вых.3 | Светится | На соответствующем выходе работает дискретное ВУ |
| Руч. | Светится | Прибор работает в режиме ручного управления |
| Авария | Светится | Возникла аварийная ситуация |
| RS | Мигает | Данные передаются на прибор |
| Дата | Светится | На ЦИ1 и ЦИ2 отображается дата |
| Время | Светится | На ЦИ1 и ЦИ2 отображается время |
ВниманиеНазначение кнопок
Кнопка | Режим эксплуатации прибора | Назначение |
|---|---|---|
 | Работа | нажатие ≈ 4 с:
|
Настройка |
| |
 | Работа | Выбор индицируемых параметров |
Настройка |
|